Un acier plus léger et plus résistant… en 10 secondes

L’entrepreneur américain Gary Cola, basé à Detroit, a fait une découverte surprenante. Il a même soufflé les ingénieurs de l’Université d’Ohio State, en inventant un traitement thermique rendant l’acier 7 % plus résistant que n’importe quel autre acier jusqu’ici, en juste 10 secondes. Cet acier, maintenant déposé sous la marque « Flash Bainite », a été testé comme étant plus résistant et absorbant mieux les chocs que les alliages à base de titane, utilisés notamment dans l’industrie aéronautique pour sa légèreté et sa résistance.

Flash processing

Gary Cola travaille actuellement avec des chercheurs de l’Université d’Ohio State afin de mieux comprendre la science se cachant derrière ce nouveau traitement, appelé le « flash processing ». Cette découverte pourrait bien être la clé, dans le domaine militaire, du développement de véhicules blindés plus résistants, plus légers et donc plus économes en carburant.

« 7 %, c’est énorme ! »

Paru dans le journal Materials Science and Technology, l’article décrit à quelle rapidité l’élévation de température, puis le refroidissement de la tôle d’acier changent la microstructure à l’intérieur de l’alliage, le rendant plus fort et moins cassant. Le procédé basique de traitement thermique de l’acier n’a que très peu changé depuis de nombreuses années. « L’acier est une technologie mure. Nous aimerions penser que l’on sait tout sur lui », raconte le professeur Suresh Babu, de l’Université d’Ohio State. « Si quelqu’un trouve le moyen de renforcer l’acier même d’un faible pourcentage, ce serait important. Mais 7 %, c’est énorme ! »

En moins de 10 secondes

Énorme à tel point que personne n’a au début cru que le procédé décrit par Gary Cola fonctionnerait, générant même une franche suspicion dans le monde scientifique. C’est en ouvrant les portes de son usine et de son laboratoire que les choses ont toutefois commencé à changer. L’acier est en général durci et traité thermiquement autour de 900 degrés Celsius, pendant quelques heures. Voire pendant plusieurs jours, pour certains. Le processus de Gary Cola dure seulement un peu moins de 10 secondes.

Martensite / Bainite

La solution se trouverait du côté de la microstructure de l’acier. L’acier le plus courant est un acier que l’on appelle « martensitique », de par sa microstructure interne composée entièrement d’une forme cristalline appelée martensite. En utilisant un microscope électronique, les chercheurs ont découvert que le nouveau procédé formait en effet une microstructure de type martensitique au coeur de l’acier, mais également une forme appelée bainite, jonchée de composés riches en carbone, les carbides.

Les débouchés de l’acier découverts par ce métallurgiste autodidacte sont très importants : il devient par exemple désormais possible d’alléger n’importe quelle structure, comme le châssis d’une voiture, sans remettre en cause la sécurité des passagers. Ou bien de renforcer un véhicule blindé sans pour autant l’alourdir. Il faudra suivre de près cette équipe, qui compte encore améliorer son « bébé ».

Par Rahman Moonzur